Classification of neurological diseases using multi-dimensional CSF analysis

Gross C.C., Schulte-Mecklenbeck A., Madireddy L., Pawlitzki M., Strippel C., Räuber S., Krämer J., Rolfes L., Ruck T., Beuker C., Schmidt-Pogoda A., Lohmann L., Schneider-Hohendorf T., Hahn T., Schwab N., Minnerup J., Melzer N., Klotz L., Meuth S.G., Meyer Zu Hörste G., Baranzini S.E., Wiendl H.

Forschungsartikel (Zeitschrift) | Peer reviewed

Zusammenfassung

Although CSF analysis routinely enables the diagnosis of neurological diseases, it is mainly used for the gross distinction between infectious, autoimmune inflammatory, and degenerative disorders of the CNS. To investigate, whether a multi-dimensional cellular blood and CSF characterization can support the diagnosis of clinically similar neurological diseases, we analysed 546 patients with autoimmune neuroinflammatory, degenerative, or vascular conditions in a cross-sectional retrospective study. By combining feature selection with dimensionality reduction and machine learning approaches we identified pan-disease parameters that were altered across all autoimmune neuroinflammatory CNS diseases and differentiated them from other neurological conditions and inter-autoimmunity classifiers that subdifferentiate variants of CNS-directed autoimmunity. Pan-disease as well as diseases-specific changes formed a continuum, reflecting clinical disease evolution. A validation cohort of 231 independent patients confirmed that combining multiple parameters into composite scores can assist the classification of neurological patients. Overall, we showed that the integrated analysis of blood and CSF parameters improves the differential diagnosis of neurological diseases, thereby facilitating early treatment decisions.

Details zur Publikation

FachzeitschriftBrain
Jahrgang / Bandnr. / Volume144
Ausgabe / Heftnr. / Issue9
Seitenbereich2625-2634
StatusVeröffentlicht
Veröffentlichungsjahr2021
Sprache, in der die Publikation verfasst istEnglisch
DOI10.1093/brain/awab147
Link zum Volltexthttps://api.elsevier.com/content/abstract/scopus_id/85109023620
StichwörterCSF; CNS autoimmunity; multiple sclerosis; immune profile; differential diagnosis

Autor*innen der Universität Münster

Beuker, Carolin
Klinik für Neurologie mit Institut für Translationale Neurologie
Groß, Catharina
Klinik für Neurologie mit Institut für Translationale Neurologie
Klotz, Luisa Hildegard
Klinik für Neurologie mit Institut für Translationale Neurologie
Krämer, Julia
Klinik für Neurologie mit Institut für Translationale Neurologie
Meyer zu Hörste, Gerd Heinrich Rudolf
Klinik für Neurologie mit Institut für Translationale Neurologie
Minnerup, Jens
Klinik für Neurologie mit Institut für Translationale Neurologie
Revie, Lisa Maria
Klinik für Neurologie mit Institut für Translationale Neurologie
Schmidt-Pogoda, Antje
Klinik für Neurologie mit Institut für Translationale Neurologie
Schneider-Hohendorf, Tilman
Klinik für Neurologie mit Institut für Translationale Neurologie
Schulte-Mecklenbeck, Andreas
Klinik für Neurologie mit Institut für Translationale Neurologie
Schwab, Nicholas Christopher
Klinik für Neurologie mit Institut für Translationale Neurologie
Wiendl, Heinz Siegfried
Klinik für Neurologie mit Institut für Translationale Neurologie